CN104289396B - 一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，包括下列步骤：1)取待处理的热镀锌件，依次进行弱碱脱脂、表面粗化处理；2)取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆，流平并干燥，形成底漆层；3)对底漆层表面进行砂磨处理后，喷涂耐候性面漆，流平并干燥，形成面漆层。本发明的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，解决了重防区域内黑色金属件热镀锌层与隔绝涂层之间结合力差的问题，工艺简单，操作方便，提高了零件的合格率和生产效率，降低了零件的返修率和生产成本；所得重防腐件的涂膜与热镀锌层之间附着力强，涂膜不易脱落，提高了防腐性能，延长了其在重防腐区域的使用寿命。

Description

一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法

技术领域

本发明属于表面防腐技术领域，具体涉及一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法。

背景技术

热镀锌也叫热浸锌或热浸镀锌，是将除锈后的钢件浸入熔融的锌液中，使钢件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达200μm；覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。镀锌层抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、Zn(OH)₂及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，该保护膜受到破坏又会形成新的保护膜；当锌层破坏严重，危及铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护，因此热镀锌是一种有效的金属防腐方式，热镀锌产品对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用。

近年来，随着高压输电、交通、通讯事业的迅速发展，越来越多的高压电器设备在户外或野外运行和工作，其中的钢铁件对于防护的要求也越来越高。在普通环境下，热镀锌防蚀件单独就可使用；但是，在重防腐的湿热区域，如工业地区或海岸地区的腐蚀性环境中，钢铁件的热镀锌层腐蚀速率较快，还远远无法达到理想的使用寿命。为了提高重防腐区域的黑金属件的耐蚀能力，现有技术在钢铁件镀锌后再涂装，即在热镀锌层表面喷涂用于隔绝污染性气体及具有耐候性的涂料，提高产品的耐蚀性。对于热镀锌层来说，其表面涂膜将水等物质隔离，腐蚀进行缓慢；对于涂膜来说，底下的锌层腐蚀慢，对其本身损伤减少。基于上述两方面的理由，热镀锌后再涂装，使热镀锌件的耐蚀寿命，相对于单独热镀锌及单独涂装的寿命之和提高了1.5-2.3倍，这对于需要长期重防腐的场合来说是一种有效的方法，但是其存在的问题是，由于锌的特质性，涂膜与热镀锌层的结合力较差；在生产过程中，经常出现由于涂膜与热镀锌层之间附着力不良而造成的涂膜脱落现象，降低了零件的合格率和生产效率，造成零件的生产成本较高、返修率较高；同时影响了热镀锌件在重防腐区域的使用寿命，无法达到长期使用的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，解决现有涂膜与热镀锌层之间附着力较差而造成的涂膜易脱落的现象。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，包括下列步骤：

1)取待处理的热镀锌件，依次进行弱碱脱脂、表面粗化处理；

2)取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆，流平并干燥，形成底漆层；

3)对底漆层表面进行砂磨处理后，喷涂耐候性面漆，流平并干燥，形成面漆层。

步骤1)中所述弱碱脱脂是指采用pH值为9～10的弱碱性脱脂液进行脱脂；所述弱碱性脱脂液中，弱碱性脱脂剂的浓度为55～65g/L。

所述弱碱性脱脂液是将弱碱性脱脂剂溶于水制成的。

优选的，所述弱碱性脱脂剂由以下质量百分比的组分组成：无水碳酸钠5％～12％、无水偏硅酸钠8％～20％、焦磷酸四钠15％～30％、三聚磷酸钠40％～65％、聚乙氧基化脂肪醇(也称乙氧基化醇)4％～10％。

所述弱碱脱脂的方法包括下列步骤：

采用60～70℃的弱碱性脱脂液对待处理的热镀锌件喷淋或浸泡5～10min后，用常温的水喷淋或浸泡进行一次水洗，再用60℃以上的热水喷淋或浸泡进行二次水洗。

所述一次水洗的时间为20～60s；所述二次水洗的时间为20～60s。

步骤1)中所述表面粗化处理是采用砂纸打磨待喷涂面，后用压缩空气将待喷涂面吹净。

步骤2)中，所述环氧云铁中间漆为双组份漆。

步骤2)和步骤3)中，所述流平是在常温下进行的，流平时间为10～20min。

步骤2)和步骤3)中，所述干燥是指烘干或自然干燥；所述烘干的温度为80～100℃，时间为40～60min。

步骤2)中，所述底漆层的厚度为30μm以上。所述底漆层的厚度优选30～50μm。

步骤3)中，所述面漆层的厚度为20μm以上。所述面漆层的厚度优选20～40μm。

步骤3)中所述耐候性面漆为氟碳漆。

所述氟碳漆为双组份漆。

本发明的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，涂漆前采用弱碱脱脂的方法进行前处理，既不溶解锌膜又能够全面彻底的除去表面的油污；采用环氧云铁中间漆作为底层涂料，环氧云铁中间漆与锌层及面漆之间的结合力良好，且云铁涂料具有优良的隔绝性能，其涂料中片状的云铁能有效的发挥隔绝性能；本发明的热镀锌件重防腐的方法，解决了重防区域内黑色金属件热镀锌层与隔绝涂层(涂膜)之间结合力差的问题，工艺简单，操作方便，提高了零件的合格率和生产效率，降低了零件的返修率和生产成本；所得重防腐件的涂膜与热镀锌层之间附着力强，涂膜不易脱落，提高了防腐性能，延长了其在重防腐区域的使用寿命。

本发明的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，适用于重防腐区域的126Kv至1100Kv各电压等级的封闭组合电器、断路器及隔离开关等热镀锌件的防腐。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

下列具体实施方式中所用的环氧云铁中间漆和氟碳漆均为市售商品，购自郑州拓立造漆有限公司。

实施例1

本实施例的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，包括下列步骤：

1)取待处理的热镀锌件，进行弱碱脱脂，所述弱碱脱脂是采用pH值为10、温度为60℃的弱碱性脱脂液对待处理的热镀锌件浸泡8min后，用常温的水喷淋60s进行一次水洗，再用80℃的热水浸泡20s进行二次水洗；检查表面没有油污后，进行表面粗化处理；所述表面粗化处理是用120#砂纸打磨待喷涂面，后用洁净的压缩空气将待喷涂面吹净；

其中，所述弱碱性脱脂液中，弱碱性脱脂剂的浓度为55g/L；所述弱碱性脱脂剂由以下质量百分比的组分组成：无水碳酸钠8％、无水偏硅酸钠13％、焦磷酸四钠22％、三聚磷酸钠50％、聚乙氧基化脂肪醇7％。

2)取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆(双组份)，常温下流平20min后，在温度为100℃的条件下烘干40min，形成厚度为50μm的底漆层；

3)用百洁布对底漆层表面进行砂磨处理后，用压缩空气吹净漆粉，在底漆层表面喷涂氟碳漆(双组份)，常温下流平10min后，在温度为80℃的条件下烘干40min，形成厚度为20μm的面漆层；

4)后处理：去除遮蔽物，修整多余的涂膜剂有缺陷的涂膜，清理打磨涂面与非涂面交界处的涂膜，使之圆滑过渡，即得重防腐件。

实施例2

本实施例的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，包括下列步骤：

1)取待处理的热镀锌件，进行弱碱脱脂，所述弱碱脱脂是采用pH值为9、温度为70℃的弱碱性脱脂液对待处理的热镀锌件浸泡5min后，用常温的水浸泡20s进行一次水洗，再用70℃的热水浸泡40s进行二次水洗；检查表面没有油污后，进行表面粗化处理；所述表面粗化处理是用120#砂纸打磨待喷涂面，后用洁净的压缩空气将待喷涂面吹净；

其中，所述弱碱性脱脂液中，弱碱性脱脂剂的浓度为60g/L；所述弱碱性脱脂剂由以下质量百分比的组分组成：无水碳酸钠5％、无水偏硅酸钠8％、焦磷酸四钠15％、三聚磷酸钠62％、聚乙氧基化脂肪醇10％。

2)取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆(双组份)，常温下流平10min后，在温度为80℃的条件下烘干60min，形成厚度为30μm的底漆层；

3)用百洁布对底漆层表面进行砂磨处理后，用压缩空气吹净漆粉，在底漆层表面喷涂氟碳漆(双组份)，常温下流平15min后，在温度为90℃的条件下烘干40min，形成厚度为30μm的面漆层；

4)后处理：去除遮蔽物，修整多余的涂膜剂有缺陷的涂膜，清理打磨涂面与非涂面交界处的涂膜，使之圆滑过渡，即得重防腐件。

实施例3

本实施例的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，包括下列步骤：

1)取待处理的热镀锌件，进行弱碱脱脂，所述弱碱脱脂是采用pH值为9.5、温度为65℃的弱碱性脱脂液对待处理的热镀锌件浸泡10min后，用常温的水浸泡40s进行一次水洗，再用60℃的热水浸泡20s进行二次水洗；检查表面没有油污后，进行表面粗化处理；所述表面粗化处理是用120#砂纸打磨待喷涂面，后用洁净的压缩空气将待喷涂面吹净；

其中，所述弱碱性脱脂液中，弱碱性脱脂剂的浓度为65g/L；所述弱碱性脱脂剂由以下质量百分比的组分组成：无水碳酸钠11％、无水偏硅酸钠18％、焦磷酸四钠27％、三聚磷酸钠40％、聚乙氧基化脂肪醇4％。

2)取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆(双组份)，常温下流平15min后，在温度为90℃的条件下烘干50min，形成厚度为40μm的底漆层；

3)用百洁布对底漆层表面进行砂磨处理后，用压缩空气吹净漆粉，在底漆层表面喷涂氟碳漆(双组份)，常温下流平20min后，在温度为100℃的条件下烘干50min，形成厚度为40μm的面漆层；

4)后处理：去除遮蔽物，修整多余的涂膜剂有缺陷的涂膜，清理打磨涂面与非涂面交界处的涂膜，使之圆滑过渡，即得重防腐件。

实验例

本实验例对实施例1-3的重防腐方法所得重防腐件的涂膜附着力和生产成本进行检测和评价，结果如表1、2所示。

其中，对比例1的热镀锌件重防腐方法是采用有机溶剂浸泡脱脂，其底漆层采用环氧底漆，其余同实施例1。对比例2的热镀锌件重防腐方法是采用有机溶剂浸泡脱脂，其余同实施例1。对比例3的热镀锌件重防腐方法的底漆层采用环氧底漆，其余同实施例1。

表1实施例1-3的重防腐方法与对比例的涂膜附着力比较结果

重防腐方法	脱脂方法	底漆种类	涂膜附着力
				实施例1	弱碱脱脂	环氧云铁中间漆	0级
实施例2	弱碱脱脂	环氧云铁中间漆	0级
				实施例3	弱碱脱脂	环氧云铁中间漆	0级
对比例1	有机溶剂浸泡脱脂	环氧底漆	1-2级，局部涂膜脱落
				对比例2	有机溶剂浸泡脱脂	环氧云铁中间漆	0级，局部附着力差
对比例3	弱碱脱脂	环氧底漆	1-2级

从表1可以看出，实施例1-3所得重防腐件的涂膜结合力明显优于对比例1-3，原因在于实施例1-3的热镀锌件重防腐方法中，弱碱脱脂的方式能够全面的除去零部件表面的油污，提高除油的质量；环氧云铁中间漆能够明显改善涂料与热镀锌层的附着力。而对比例1、2中，采用有机溶剂浸泡脱脂，零部件局部的油污不易除净，影响后续涂膜的质量；对比例3中底漆层采用环氧底漆，其与热镀锌层的结合力较差。

表2实施例1-3的重防腐方法与对比例的涂膜成本比较结果

重防腐方法	外观	涂膜厚度，μm	涂膜成本，元/m2
				实施例1	平整光滑	70	20
实施例2	平整光滑	60	20
				实施例3	平整光滑	80	20
对比例1	平整光滑	70	31
				对比例2	平整光滑	70	26
对比例3	平整光滑	70	31

Claims (7)

1.一种用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：包括下列步骤：

1）取待处理的热镀锌件，依次进行弱碱脱脂、表面粗化处理；

2）取表面粗化处理后的热镀锌件，表面喷涂环氧云铁中间漆，流平并干燥，形成底漆层；

3）对底漆层表面进行砂磨处理后，喷涂耐候性面漆，流平并干燥，形成面漆层；

步骤1）中所述弱碱脱脂是指采用pH值为9～10的弱碱性脱脂液进行脱脂；所述弱碱性脱脂液中，弱碱性脱脂剂的浓度为55～65g/L；

所述弱碱脱脂的方法包括下列步骤：

采用60～70℃的弱碱性脱脂液对待处理的热镀锌件喷淋或浸泡5～10min 后，用常温的水喷淋或浸泡进行一次水洗，再用60℃以上的热水喷淋或浸泡进行二次水洗；

步骤3）中所述耐候性面漆为氟碳漆；

所述弱碱性脱脂液是将弱碱性脱脂剂溶于水制成的；

所述弱碱性脱脂剂由以下质量百分比的组分组成：无水碳酸钠5%～12%、无水偏硅酸钠8%～20%、焦磷酸四钠15%～30%、三聚磷酸钠40%～65%、聚乙氧基化脂肪醇4%～10%。

2.根据权利要求1所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：所述一次水洗的时间为20～60s；所述二次水洗的时间为20～60s。

3.根据权利要求1所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：步骤1）中所述表面粗化处理是采用砂纸打磨待喷涂面，后用压缩空气将待喷涂面吹净。

4.根据权利要求1 所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：步骤2）和步骤3）中，所述流平是在常温下进行的，流平时间为10～20min。

5.根据权利要求1 所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：步骤2）和步骤3）中，所述干燥是指烘干或自然干燥；所述烘干的温度为80～100℃，时间为40～60min。

6.根据权利要求1所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：步骤2）中所述底漆层的厚度为30～50μm。

7.根据权利要求1所述的用于高压电器设备的热镀锌件重防腐的方法，其特征在于：步骤3）中所述面漆层的厚度为20～40μm。